CN104464439A - 教练车模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种教练车模拟器，包括显示设备、与显示设备相连的控制设备、驾驶模拟输入设备、电源，显示设备、控制设备均与电源相连，驾驶模拟输入设备包括驾驶模拟设备、副制动模拟设备，其中驾驶模拟设备包括与电源相连的方向盘、变速杆、脚踏板，副制动模拟设备包括副制动脚踏板，变速杆、脚踏板通过RS232与方向盘相连，方向盘与副制动模拟设备通过USB线与控制设备相连，控制设备中设有视景仿真模块。本发明结构简单，造价低，各组成设备可随时拆装，便携实用，不受训练场地限制，通过模拟不同车型、设置多种城市道路驾驶交通情况，不仅可应用于学员驾驶技能的训练，还可用于教练员的安全防护措施训练。

Description

教练车模拟器

技术领域

本发明涉及一种汽车模拟器，特别是涉及一种教练车模拟器。

背景技术

随着现代生活水平的提高，汽车已经成为人们生活中必不可少的一部分，因此也有越来越多的人到各种汽车驾驶员培训机构学习驾驶，这也给培训机构的训练车数量及质量提出了更高要求，同时也给许多新任教练员的工作带来了繁重的安全压力和技能考验。而近年来特别在城市道路驾驶教练过程中，驾校出现的交通事故屡见不鲜，特别是许多新任教练员由于缺乏工作经验及相应的安全防护训练，当突发情况出现时，对于学员方向盘的干预时机、方法和副制动的使用时机不清楚，往往造成手忙脚乱，在一定程度上形成了事故隐患，影响到自己及他人的人身安全。

目前为达到简约目的，应运而生出一种教练车模拟器，替代了传统的驾校训练车。市场上常见的教练车模拟器大都是在原车型的废旧车改装而成，车身重、结构复杂，车辆传动系统老化后不能满足驾驶训练的需求，并且该种教练车模拟器有场地要求，只能用来训练驾驶学员。

因此亟需提供一种既可以训练驾驶学员又可以提升教练员安全防护能力的教练车模拟器来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种教练车模拟器，结构简单且便携。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种教练车模拟器，包括显示设备、与显示设备相连的控制设备、驾驶模拟输入设备、电源，显示设备、控制设备均与电源相连，驾驶模拟输入设备包括驾驶模拟设备、副制动模拟设备，其中驾驶模拟设备包括与电源相连的方向盘、变速杆、脚踏板，副制动模拟设备包括副制动脚踏板，变速杆、脚踏板通过RS232与方向盘相连，方向盘与副制动模拟设备通过USB线与控制设备相连，控制设备中设有视景仿真模块。

在本发明一个较佳实施例中，控制设备包括笔记本电脑、便携式电子设备，其作为所述教练车模拟器的核心控制部分，需便携、并可以随时安装使用。显示设备包括投影仪、电脑显示器、电视机，用于显示视景仿真模块所展示的虚拟道路交通环境。

在本发明一个较佳实施例中，脚踏板包括离合器脚踏板、油门脚踏板、刹车脚踏板，均为教练车的必要功能组件。

在本发明一个较佳实施例中，脚踏板与副制动脚踏板均包括第一底座、踏板、连接第一底座与踏板的弹簧杆、放置在第一底座下的防滑垫，脚踏板的第一底座通过RS232与方向盘相连，副制动脚踏板的第一底座通过USB线与控制设备相连。结构简单，便携实用。

在本发明一个较佳实施例中，方向盘包括转盘、通过旋转螺母与固定螺栓固定放置的第二底座，转盘固定在第二底座上。方向盘的各组件可随时拆装组合，通过旋转旋转螺母使固定螺栓与桌子等固定件固定与分离，便携实用。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，造价低，各组成设备可随时拆装，便携实用，不受训练场地限制，通过模拟不同车型、设置多种城市道路驾驶交通情况，不仅可应用于学员驾驶技能的训练，还可用于教练员的安全防护措施训练。

附图说明

图1是本发明教练车模拟器一较佳实施例的结构框图；

图2是所述脚踏板与副制动脚踏板的结构示意图；

图3是所述方向盘的结构示意图。

附图中各部件的标记如下：21、第一底座，22、踏板，23、弹簧杆，24、防滑垫，31、转盘，32、第二底座，33、旋转螺母，34、固定螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种教练车模拟器，包括显示设备、与显示设备相连的控制设备、驾驶模拟输入设备、电源，显示设备、控制设备均与电源相连。驾驶模拟输入设备包括驾驶模拟设备、副制动模拟设备，其中驾驶模拟设备包括与电源相连的方向盘、变速杆、脚踏板，副制动模拟设备包括副制动脚踏板，变速杆、脚踏板通过RS232与方向盘相连，方向盘与副制动模拟设备通过USB线与控制设备相连，控制设备中设有视景仿真模块。

所述控制设备为教练车模拟器的核心控制部分，可以为笔记本电脑、便携式电子设备，需便携、并可以随时安装使用，用于定义汽车驾驶模拟输入设备键位，运行及退出仿真场景，从整体上控制教练车模拟器。控制设备内部安装有视景仿真模块，其通过视景仿真软件实现，包括多种车型驾驶模拟、多种天气条件及交通情况，可以生成模拟场景，使用户置身于贴近真实的训练环境中。所述显示设备即用于显示所述视景仿真模块所展示的虚拟道路交通环境，可利用投影仪、电脑显示器、电视机等实现。

所述驾驶模拟输入设备与真实教练车驾驶操作相近，用于模拟真实教练车的操作效果。其中脚踏板包括离合器脚踏板、油门脚踏板、刹车脚踏板，均为教练车的必要功能组件。请参阅图2，所述脚踏板与副制动脚踏板的结构相同，均包括第一底座21、踏板22、连接第一底座与踏板的弹簧杆23、放置在第一底座21下的防滑垫24。脚踏板的第一底座21通过RS232与方向盘相连，副制动脚踏板的第一底座21通过USB线与控制设备相连。请参阅图3，所述方向盘包括转盘31、通过旋转螺母33与固定螺栓34固定放置的第二底座32，转盘31固定在第二底座32上，方向盘的各组件可随时拆装组合，通过旋转旋转螺母33使固定螺栓34与桌子等固定件固定与分离，便携实用。变速杆与方向盘结构类似，均体现其便携性。

下面介绍所述教练车模拟器的使用方法：首先将显示设备、驾驶模拟设备、副制动模拟设备与控制设备连接，将方向盘、变速杆固定在桌子上或其它固定物，打开控制设备，生成模拟场景。所述教练车模拟器包含两个用户座椅，可供两名用户使用，用户1模拟驾驶学员，通过使用方向盘、变速杆、脚踏板，根据显示设备中展示的虚拟道路交通情况，进行驾驶操作，用户1可自主选择虚拟天气情况，主要训练学员在不同交通情况下的驾驶技能；用户2模拟驾驶教练员，结合用户1的驾驶操作及显示设备展示的虚拟道路交通情况，使用副制动模拟设备控制车速或者推拉用户1手握的方向盘进行干预，模拟汽车驾驶训练中，由于突发情况出现或学员操作不当出现紧急情况时，教练员对学员操作的控制，及处置突发情况紧急避险的能力，如干预学员方向盘和踩副制动脚踏板的时机。

所述教练车模拟器的工作原理是通过在虚拟场景中对汽车动力模型进行建模，当方向盘发生方向变换时，将方向盘相对原始位置的角度变化转变为数字信号输入虚拟场景，体现为汽车转向轮绕三维坐标系的纵轴转动，实现方向操控；脚踏板与副制动脚踏板的工作原理相同，将用户踏下踏板的程度通过弹簧杆的压缩形变量转化为机电信号，再转化为数字信号，体现为虚拟场景中汽车的行驶速度变化；根据汽车动力模型建模，定义车辆档位及发动机转速数值，将变速杆不同档位的机电信号转换为数字信号，通过USB总线定义，实现加减档，结合USB总线与脚踏板的数字信号，通过用户踏下脚踏板的幅度，换算成相应的加权因子(0～1之间)，再乘以相应的汽车动力模型中的数值，定义虚拟场景中汽车动力模型的实际反馈效果，例如轻踩油门和重踩油门的效果，副制动脚踏板的工作原理与脚踏板的工作原理相同。

本发明结构简单，造价低，各组成设备可随时拆装，便携实用，不受训练场地限制，通过模拟不同车型、设置多种城市道路驾驶交通情况，不仅可应用于学员驾驶技能的训练，还可用于教练员的安全防护措施训练，有助于提高教练员的安全意识和紧急、突发情况下的处置能力。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种教练车模拟器，包括显示设备、与显示设备相连的控制设备、驾驶模拟输入设备、电源，显示设备、控制设备均与电源相连，其特征在于，驾驶模拟输入设备包括驾驶模拟设备、副制动模拟设备，其中驾驶模拟设备包括与电源相连的方向盘、变速杆、脚踏板，副制动模拟设备包括副制动脚踏板，变速杆、脚踏板通过RS232与方向盘相连，方向盘与副制动模拟设备通过USB线与控制设备相连，控制设备中设有视景仿真模块。

2.根据权利要求1所述的教练车模拟器，其特征在于，控制设备包括笔记本电脑、便携式电子设备。

3.根据权利要求1所述的教练车模拟器，其特征在于，显示设备包括投影仪、电脑显示器、电视机。

4.根据权利要求1所述的教练车模拟器，其特征在于，脚踏板包括离合器脚踏板、油门脚踏板、刹车脚踏板。

5.根据权利要求1或4所述的教练车模拟器，其特征在于，脚踏板与副制动脚踏板均包括第一底座、踏板、连接第一底座与踏板的弹簧杆、放置在第一底座下的防滑垫，脚踏板的第一底座通过RS232与方向盘相连，副制动脚踏板的第一底座通过USB线与控制设备相连。

6.根据权利要求1所述的教练车模拟器，其特征在于，方向盘包括转盘、通过旋转螺母与固定螺栓固定放置的第二底座，转盘固定在第二底座上。